Решение задачи автоматизации печи: контур регулирования температуры

Для выполнения схемы автоматизации в тетради необходимо изобразить технологический узел (печь) и нанести на него приборы в соответствии с ГОСТ 21.404-85. Ниже приведено текстовое описание графической части и выбор оборудования. 1. Выбор средств автоматизации Исходя из заданных параметров (высокие температуры и давление), выбираем оборудование, внесенное в Государственный реестр средств измерений РФ: А) Датчик температуры перевала (Тпер = 900 \(^\circ\)C): Выбираем термоэлектрический преобразователь (термопару) типа ТХА (хромель-алюмель) в защитной арматуре. Диапазон измерения: 0...1100 \(^\circ\)C. Б) Датчик температуры продукта (Твых = 360 \(^\circ\)C): Выбираем термометр сопротивления платиновый ТСП. Диапазон измерения: 0...500 \(^\circ\)C. В) Исполнительное устройство: Регулирующий клапан на линии топливного газа. Параметры: Ду 100, Ру 1.6 МПа. Тип: 25ч945п (с электроприводом) или аналогичный. Г) Управляющая система: Микропроцессорный контроллер (например, ОВЕН ТРМ или ПЛК), реализующий алгоритм каскадного регулирования. 2. Описание схемы (для чертежа) На схеме автоматизации (ФСА) приборы изображаются в виде окружностей диаметром 10 мм. Контур 1 (Вспомогательный - температура перевала): 1. На своде печи (зона перевала) рисуется датчик: окружность с буквами \(TE\) (поз. 1-1). 2. Линия связи идет к прибору в щите: окружность с горизонтальной чертой посередине и буквами \(TIC\) (поз. 1-2). Контур 2 (Основной - температура продукта): 1. На трубопроводе выхода продукта рисуется датчик: окружность с буквами \(TE\) (поз. 2-1). 2. Линия связи идет к прибору в щите: окружность с горизонтальной чертой и буквами \(TIC\) (поз. 2-2). Взаимодействие: От прибора 2-2 (корректор) рисуется линия к прибору 1-2 (основной регулятор). Это означает, что регулятор продукта меняет задание регулятору перевала. От прибора 1-2 линия связи идет к регулирующему клапану \(TV\) (поз. 1-3), установленному на линии подачи топливного газа. 3. Спецификация для записи в тетрадь \[ \begin{array}{|l|l|l|} \hline \text{Обозначение} & \text{Наименование} & \text{Характеристика} \\ \hline \text{TE 1-1} & \text{Термопара ТХА} & \text{L=500 мм, до 1100 } ^\circ\text{C} \\ \hline \text{TE 2-1} & \text{Термометр ТСП} & \text{Pt100, до 500 } ^\circ\text{C} \\ \hline \text{TIC 1-2, 2-2} & \text{Контроллер ПЛК} & \text{Каскадная схема} \\ \hline \text{TV 1-3} & \text{Клапан рег.} & \text{Ду 100, Ру 1.6 МПа} \\ \hline \end{array} \] 4. Пояснительная записка Система работает по принципу каскадного регулирования. При отклонении температуры продукта на выходе (\(T_{вых} = 360 ^\circ C\)), внешний регулятор изменяет задание внутреннему регулятору температуры перевала (\(T_{пер} = 900 ^\circ C\)). Внутренний контур оперативно отрабатывает возмущения по давлению и расходу топливного газа, обеспечивая стабильность процесса и высокое качество продукта. Использование отечественных контроллеров и датчиков обеспечивает технологическую независимость и надежность работы печного агрегата.